垂直与圆的直径
填空 名称 线段
是否是轴对称图形
是 是
是 是
矩形
正方形 圆
探究 一 请拿出准备好的圆形纸片,沿着它 的直径翻折,重复做几次,你发现了 什么?由此你能得到什么结论?
结论:1、 圆是轴对称图形。 2、任何一条直径所在直线都是它的 对称轴。 3、它有无数条对称轴。
A
?
B
已知:CD是⊙O的任意一条直径,A为⊙O 上点C、D以外的任意一点. 求证:圆是轴对称图形,任何一条直径所 在的直线都是它的对称轴.
解: OE
AB
A E B
在Rt △ AOE 中
2 2
1 1 AE AB 8 4 2 2
2
AO OE AE
O
·
AO OE 2 AE 2 = 32 +42 =5cm 答:⊙O的半径为5cm.
变式:如上图.若⊙O的半径为10cm,OE=6cm,则AB= cm。 直击中考:(2014年广东中考14)在⊙O中,已知半径为5, 弦AB的长为8,那么圆心O 到AB的距离为 ;
30 M P A Q
分析:要证圆是轴对称图形, 只需要证明圆上任意一点关于 直径所在直线(对称轴)的对 称点也在圆上.
A
C
O E
B
D
证明:过点A作AB⊥CD交⊙O于点B,垂足为E ,连接OA、OB. C 在△OAB中 ∵OA=OB 等腰三角形 O ∴△OAB是 __________ A B 又∵AB⊥CD E ∴AE= _____ EB ( 三线合一 ) D ∴CD是AB的 _____________ . 垂直平分线 即对于圆上任意一点A,在圆上都有关于直线CD 的对称点B ∴⊙O关于直线CD对称 即圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都 是它的对称轴.
O
C E D B
.
AE-CE=BE-DE。
所以,AC=BD
A
证明:作OE垂直于AB交AB于 点E ∵AO=BO
变式2 如图,连接 OA,OB,设 AO=BO, 求证:AC=BD.
∴△ABO是等腰三角形 ,CE=DE
∴AE=BE ∴AE-CE=BE-DE 即AC=BD
O A
C
E
D
B
二、能力训练:
例:赵州桥是我国隋代建造的石拱桥,距今约有1400年的 历史,是我国古代人民勤劳与智慧的结晶。它的主桥是圆 弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为37m, 拱高(弧的中点 到弦的距离)为7.23m,求赵州桥主桥拱的半径?你能利
用垂径定理解决求赵州桥拱半径的问题吗?
解:如图,用表示主桥拱.设所在圆的圆心为O,半径为 R.过圆心O作AB⊥OC,D为垂足,OC与相交于点C, 连接OA. 垂径定理 ,D是AB的中点,C是的中点,CD就是 根据 ________ 拱高. 由题意得, AB=37m, CD=7.23m 1 1 18.5cm 37 = _____ ∴AD=___ AB=____ 2 2 ∴OD = OC- CD= R-7.23 在Rt△OAD中,由勾股定理,得: 2 2 2 OA AD OD ___________________ 2 即:( R )= 18.5+(R -7.2 3). 27.3 (m), 解得 R≈ _____ 答:赵州桥的主桥半径约为27.3 ___ m.
CE OC OE
2
2
5B ∴CD=2CE= 6
6.已知⊙O的直径是20cm, ⊙O的两条平 行弦AB=12cm.CD=16cm,则它们之间的 2cm 或14cm 距离 ______.
A
E
B
C
A
E F
O
B
.O
C
F
D
D
通过这节课的学习, 你有哪些收获? 能与大家一起分享吗?
4.如图,在⊙O中,AB、AC为互相垂直且相等的 两条弦,OD⊥AB于D,OE⊥AC于E,求证四边形 ADOE是正方形. 证明: ∵ OE AC OD AB AB AC OEA 90 EAD 90 ODA 90
∴四边形ADOE为矩形,
1 1 AE AC,AD AB 2 2
探究二 在圆形纸片上作直径CD,弦AB⊥CD 1、你发现了什么? 2、由此你能猜想哪些线段相等? 哪些弧相等? 发现: 1、垂直于弦AB的直径CD所 在的直线 是⊙O的对称轴。 2、AE=BE AC= BC, AD= BD
猜想
C
O
A
E
B
D
已知:在⊙O中,CD是直径,AB是弦,CD⊥AB。
求证:AE=BE,AC=BC,AD=BD。 证明: 连结OA,OB ∵ CD⊥AB ,OA=OB ∴△ABC是等腰三角形 ∴AE=BE ∴点A和点B关于CD对称. ∵⊙O关于直径CD对称 ∴当圆沿着直径CD折叠时, 点A和点B重合, AC、AD分别与BC、BD重合。
结合本节课的内容,我们要明确弦长a,弦心距 d,半径r及其弓形高h之间的关系
C
r d ( )2
2 2
a
2
r
O
d
技巧:重要辅助线是过圆心作弦的垂线. 重要思路: (由)垂径定理—构造直角三角形 —(结合)勾股定理—建立方程
A
a
2
E
B
h
D
必做题: 1.教科书习题 24.1 2.练习册56-57 选做题:如图,公路MN和公路PQ在点P处交汇,且 ∠QPN=30°,点A处有一所中学,AP=160m,假设拖 拉机行驶时,周围100m内会受到噪音的影响,那么拖拉 机在公路MN上沿PN方向行驶时,学校是否会受到噪音 影响?试说明理由,如果受影响,已知拖拉机的速度为 18km/h,那么学校受影响的时间为多少秒? N 第 8,9 题.
3,如图,在以O为圆心的两个同心圆中, 大圆的弦AB交小圆于C、D两点。 求证:AC=BD A C 证明:∵AO=BO CO=DO
∴AO-CO=BO-DO 即AC=BD
D O
B
变式1:如图,若将 AB 向下平移,结论 AC=BD还成立吗? 证明:过O作OE⊥AB,垂足为E, 则AE=BE,CE=DE。
B
推论:
平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并 且平分弦所对的两条弧。
一、基础训练:
1.下列图形是否具备垂径定理的条件?
C
c
C
C
A
D O
B
O
O A D E B
O A E B
A E D B
是
不是
是
不是
注意:定理中的两个条件(过 圆心,垂直于弦)缺一不可!
2. 如图,在⊙O中,弦AB的长为8cm,
圆心O到AB的距离为3cm,求⊙O的半径.
⌒ AD ⌒ = BD, ∴ AC = BC, ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒
A
验证
垂直于弦 CD 所在的直线 ⌒ ⌒ AB的直径 ⌒ ⌒ 是⊙O的对称轴。 C
·
E D
O
B
垂径定理:垂直于弦的直径平分弦, 并且平分弦所对的两条弧。
结论
几何语言
∵CD过圆心(CD为直径),CD ⊥ AB, C AC= BC, AD= BD ∴AE=BE, 注意:过圆心和垂直于弦两个条件缺一不可 O 反之:∵ CD过圆心,且AE=BE A E ∴ CD⊥AB, AC= BC, AD= BD D
C
又
∵AC=AB
E
∴ AE=AD
·
D B
O
∴ 四边形ADOE为正方形.
A
三、拓展训练:
5.如图:AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB
于E,若AE=9, BE=1, 求CD的长。
解:连接OC ∵AE=9,BE=1 ∴AB=AE+BE=10 ∴OC=OB=5 ∴ OE=OB-BE=4
C O A
E
D
B
在Rt △ COE 中